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第1講 遺傳的分子基礎 第Ⅱ課時 提能增分檢測卷 一、選擇題 1．(2019屆高三湖北重點中學聯(lián)考)測定某mRNA分子中尿嘧啶占26%，腺嘌呤占18%，以這個mRNA逆轉錄合成的DNA分子中，鳥嘌呤和胸腺嘧啶的比例分別是(　　) A．18%、26%　　　　　 　B．28%、22% C．26%、18% D．44%、8% 解析：選B　根據(jù)堿基互補配對原則，mRNA分子中尿嘧啶與DNA單鏈中的腺嘌呤配對，mRNA分子中腺嘌呤與DNA單鏈中的胸腺嘧啶配對，則DNA單鏈中腺嘌呤(A)＝26%，胸腺嘧啶(T)＝18%；DNA單鏈中腺嘌呤與另外一條鏈中的胸腺嘧啶配對，則另外一條子鏈中胸腺嘧啶(T)＝26%，而T＝(T1＋T2)/2＝(18%＋26%)/2＝22%。在雙鏈DNA分子中，T＋G＝C＋A＝50%，則鳥嘌呤(G)＝50%－22%＝28%。 2．用15N標記含有100個堿基對的DNA分子片段，堿基間的氫鍵共有260個。該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制多次后共消耗游離的嘌呤類脫氧核苷酸1 500個。下列敘述正確的是(　　) A．該DNA片段中共有腺嘌呤60個，復制多次后含有14N 的DNA分子占7/8 B．若一條鏈中(A＋G)/(T＋C)<1，則其互補鏈中該比例也小于1 C．若一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則其互補鏈中該比例為4∶3∶2∶1 D．該DNA分子經(jīng)復制后產生了16個DNA分子 解析：選D　A＋G＝T＋C＝100，設A的數(shù)量為x，A＝T，G＝C，根據(jù)堿基間氫鍵共有260個，所以2x＋(100－x)3＝260，x＝40。該DNA分子中有60個C—G堿基對，40個A—T堿基對，經(jīng)多次復制后，子代DNA全部含有14N，A錯誤。DNA分子中，嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，互補鏈中(A＋G)/(T＋C)>1，B錯誤。DNA兩條單鏈之間堿基互補配對，若一條鏈中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則其互補鏈中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，C錯誤。該DNA片段中嘌呤類堿基共100個，經(jīng)多次復制后共消耗游離的嘌呤類堿基1 500個，則1 500＝100(2n－1)，n＝4，所以共產生了16個DNA分子，D正確。 3．經(jīng)檢測得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x，其占堿基總數(shù)量的比例是y，以下推斷正確的是(　　) A．與鳥嘌呤互補的堿基比例是1－y B．該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/y C．該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是x(1＋2/y) D．與鳥嘌呤不互補的堿基數(shù)目是x(1－2y)/y 解析：選D　由題意可知，G、C所占堿基總數(shù)量的比例都為y，數(shù)量都為x；A、T所占比例都為1/2－y，數(shù)量都為(x/y－2x)/2＝(x/2y)－x。與鳥嘌呤(G)互補的堿基(C)占堿基總數(shù)量的比例是y；該DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1。G、C之間有三個氫鍵，A、T之間有兩個氫鍵，該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x＋2(x/2y－x)＝x＋x/y。A、T與鳥嘌呤不互補，其數(shù)目為x(1－2y)/y。 4．利福平能抑制RNA聚合酶的活性，紅霉素能與核糖體結合以阻止其發(fā)揮作用。如圖為生物體內遺傳信息的傳遞過程，相關敘述正確的是(　　) A．圖中能發(fā)生堿基A與T配對的過程有①②④，能發(fā)生堿基A與U配對的過程有②③④⑤ B．利福平抑菌是通過影響圖中②⑤過程實現(xiàn)的，紅霉素抑菌是通過影響圖中③過程實現(xiàn)的 C．人體神經(jīng)元的細胞核中可發(fā)生的過程有①②，細胞質中可發(fā)生的過程有①②③ D．細胞生物的遺傳信息傳到蛋白質的途徑為②③，病毒的遺傳信息傳到蛋白質的途徑為④②③或③ 解析：選A　圖中①②③④⑤分別表示DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄、RNA復制，其中DNA復制、轉錄、逆轉錄均可發(fā)生堿基A與T的配對，轉錄、翻譯、逆轉錄、RNA復制均可發(fā)生堿基A與U的配對，A正確。據(jù)題干信息可知，利福平抑菌是通過影響轉錄(②)過程實現(xiàn)的，細菌不能發(fā)生RNA復制(⑤)過程；紅霉素抑菌是通過影響翻譯(③)過程實現(xiàn)的，B錯誤。人體神經(jīng)元細胞為高度分化的細胞，其細胞核中可發(fā)生轉錄，不能發(fā)生DNA復制；其細胞質中的線粒體含有少量DNA，可發(fā)生DNA復制、轉錄和翻譯過程，C錯誤。細胞生物的遺傳信息通過轉錄和翻譯傳到蛋白質；病毒分DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒的遺傳信息可通過轉錄和翻譯傳到蛋白質，RNA病毒的遺傳信息可通過逆轉錄、轉錄、翻譯或直接通過翻譯傳到蛋白質，D錯誤。 5．取小鼠睪丸中的一個精原細胞，在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中培養(yǎng)至完成一個細胞周期，然后在不含標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程，并測得該精原細胞中H基因含300個核苷酸對，其中堿基A占全部堿基的20%。下列有關敘述正確的是(　　) A．該精原細胞完成一個細胞周期后，每個子細胞中都是半數(shù)DNA含有3H標記 B．減數(shù)分裂過程中，初級精母細胞中有半數(shù)染色單體含有3H標記 C．上述精原細胞培養(yǎng)結果中，只有半數(shù)精細胞中含有3H標記的染色體 D．若僅考慮H基因，則在上述細胞培養(yǎng)過程中需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸720個 解析：選B　DNA復制是半保留復制，將一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中培養(yǎng)至完成一個細胞周期，此時每個子細胞中的DNA都有一條鏈含有3H標記，A錯誤；精原細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂前的間期形成初級精母細胞，在間期時DNA復制1次，故在不含標記的培養(yǎng)基中，初級精母細胞中每條染色體的2條染色單體中只有1條含有3H標記，B正確；次級精母細胞中姐妹染色單體分開后隨機移向細胞兩極，故不一定是半數(shù)精細胞中含有3H標記的染色體，也可能是全部的精細胞中都含有3H標記的染色體，C錯誤；DNA分子中，A＋C占堿基總數(shù)的50%，若A占20%，則C占30%，即該基因含有的胞嘧啶數(shù)為300230%＝180(個)，此過程中該基因復制兩次可以得到的DNA分子為22＝4(個)，故共需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為180(4－1)＝540(個)，D錯誤。 6．(2019屆高三廈門雙十中學檢測)從唾液腺細胞中提取全部mRNA，以此為模板合成相應的單鏈DNA(TcDNA)，利用該TcDNA與來自同一個體漿細胞中的全部mRNA(JmRNA)進行分子雜交。下列有關敘述正確的是(　　) A．TcDNA分子中嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)目相等 B．唾液腺細胞中的RNA與TcDNA都能進行分子雜交 C．唾液腺細胞不能分泌抗體是因為缺乏編碼抗體的相關基因 D．能與TcDNA互補的JmRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA 解析：選D　TcDNA分子是單鏈的，因此其分子中的嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)目不一定相等，A錯誤；TcDNA是以從唾液腺細胞中提取全部mRNA為模板合成的，而唾液腺細胞中還有rRNA、tRNA，因此唾液腺細胞中的RNA與TcDNA并不能都進行分子雜交，B錯誤；唾液腺細胞不能分泌抗體是因為編碼抗體的相關基因沒有表達，C錯誤；由于所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此能與TcDNA互補的JmRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA，D正確。 7．基因在表達過程中如有異常mRNA會被細胞分解，如圖是s基因的表達過程，則下列有關敘述正確的是(　　) A．異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結果 B．圖中所示的①為轉錄，②為翻譯過程 C．圖中②過程使用的酶是逆轉錄酶 D．s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段 解析：選D　異常mRNA的出現(xiàn)是因為含有未“剪盡”的片段，A錯誤；圖中所示的①為轉錄，③為翻譯過程，B錯誤；圖中②過程表示RNA前體形成mRNA的過程，而逆轉錄酶用于RNA形成DNA的過程，C錯誤；據(jù)圖可知，s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段，D正確。 8．圖1所示為某種生物細胞內進行的部分生理活動，圖2表示中心法則，圖中字母代表具體過程。請結合所學知識分析，下列敘述正確的是(　　) A．能發(fā)生圖1所示過程的一定是原核細胞，其轉錄和翻譯過程可同時進行 B．酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙則催化磷酸二酯鍵的水解 C．對比圖2中過程c和d，二者的產物不同，但涉及的堿基配對方式完全相同 D．兩圖體現(xiàn)了基因的復制和表達功能，圖1體現(xiàn)了圖2中a、b、c和e四個生理過程 解析：選C　除在原核細胞中轉錄和翻譯過程可同時進行外，在真核細胞的線粒體或葉綠體中，轉錄和翻譯過程也可同時進行，A錯誤。酶甲、酶乙和酶丙分別是DNA聚合酶、RNA聚合酶和解旋酶，其中解旋酶作用于氫鍵，B錯誤。過程c代表翻譯過程，產物是多肽或蛋白質，過程d代表RNA復制，產物是RNA，二者均涉及RNA與RNA配對，因此，其堿基配對方式相同，均包括U－A、A－U、G－C、C－G，C正確。圖1體現(xiàn)了圖2中a(DNA復制)、b(轉錄)和c(翻譯)三個生理過程，未體現(xiàn)d和e過程，D錯誤。 9．圖中的a為核糖體，由r蛋白和rRNA組成。研究發(fā)現(xiàn)，過量的r蛋白可與b結合，使r蛋白的合成減少。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．過程①為翻譯，形成的r蛋白可通過核孔進入細胞核 B．過程②為轉錄，形成的rRNA不能指導蛋白質的合成 C．核糖體的大、小亞基在細胞質中形成，參與翻譯過程 D．r蛋白通過與b結合調節(jié)自身合成的過程為負反饋 解析：選C　過程①為翻譯，該過程形成的r蛋白可通過核孔進入細胞核，A正確；過程②為轉錄，形成的rRNA參與核糖體的形成，不能指導蛋白質的合成，B正確；由圖可知，核糖體的大、小亞基在細胞核中形成，C錯誤；過量的r蛋白可與b結合，使r蛋白的合成減少，這種r蛋白通過與b結合調節(jié)自身合成的過程為負反饋，D正確。 10．(2019屆高三銀川模擬)2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了3位美國科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了調控晝夜節(jié)律的分子機制。如圖表示人體生物鐘的部分機理，他們發(fā)現(xiàn)下丘腦SCN細胞中基因表達產物per蛋白的濃度呈周期性變化，在夜晚不斷積累，到了白天又會被分解，per蛋白的濃度變化與晝夜節(jié)律驚人一致。下列敘述正確的是(　　) A．per基因控制人體晝夜節(jié)律，其只存在與人體下丘腦SCN細胞中 B．①過程產物運出細胞核與per蛋白運入細胞核體現(xiàn)核孔可自由運輸大分子 C．③過程中per蛋白抑制細胞核中per基因表達體現(xiàn)了負反饋調節(jié)機制 D．研究成果表明per蛋白的濃度變化與基因調控有關而與環(huán)境無關 解析：選C　根據(jù)題意和圖示分析可知，圖中①表示轉錄過程，②表示翻譯過程，③表示per蛋白能進入細胞核，調節(jié)per基因的轉錄過程。由于細胞的全能性，per基因存在于包括下丘腦SCN細胞在內的所有正常細胞中，A錯誤；經(jīng)核孔運輸?shù)拇蠓肿游镔|都是有選擇性的，并不是自由進出細胞核，B錯誤；根據(jù)題意分析，基因表達產物per蛋白的濃度呈周期性變化，周期為24 h，所以③過程體現(xiàn)了負反饋調節(jié)的調節(jié)機制，因為負反饋調節(jié)才能周期性波動，如果是正反饋應該使per蛋白越來越多，C正確；根據(jù)題意“per蛋白在夜晚不斷積累，到了白天又會被分解”，說明per蛋白的濃度不僅受基因的控制，也受環(huán)境因素(如光暗)的影響，D錯誤。 二、非選擇題 11．如圖1是用DNA測序儀測出的某生物的一個DNA分子片段上被標記的一條脫氧核苷酸鏈的堿基排列順序(TGCGTATTGG)，請回答下列問題： (1)據(jù)圖1推測，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是________個。 (2)根據(jù)圖1脫氧核苷酸鏈堿基排列順序，分析圖2顯示的脫氧核苷酸鏈堿基序列為____________(從上往下排序)。 (3)圖1所測定的DNA片段與圖2所顯示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)總是為________、________，由此證明DNA分子堿基數(shù)量關系是__________________。圖1中的DNA片段與圖2中的DNA片段中A/G的值分別為________、________，由此說明了DNA分子的特異性。 (4)若用35S標記某噬菌體，讓其在不含35S的細菌中繁殖5代，則含有35S標記的噬菌體所占比例為________。 解析：(1)圖1所示的一條鏈上有4個G、1個C，故另一條鏈上有1個G,4個C，所以，此DNA片段上的鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量是5個。(2)由圖1確定從左到右的四種堿基依次是A、C、G、T，故圖2中從上往下的脫氧核苷酸鏈堿基序列為CCAGTGCGCC。(3)因是雙鏈DNA，A＝T、C＝G，故其中(A＋G)/(T＋C)總是為1。(4)因親代噬菌體外殼留在細菌外面，DNA進入細胞內部，故子代噬菌體中都不含35S標記。 答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　1　嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)　1/1　2/8　(4)0 12．如圖表示某真核生物細胞內遺傳信息的傳遞過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲表示________________過程，該過程發(fā)生的時期是________________，該過程體現(xiàn)的特點是______________________________________。 (2)圖乙中的Y是____________。b部位發(fā)生的堿基配對方式可能有________________________________________________________________________。 (3)正常情況下，同一個體不同體細胞內不完全相同的物質是____________________________，其根本原因為___________________。 (4)若在甲、乙、丙過程中堿基配對出現(xiàn)錯誤，其遺傳效應可傳遞到子代細胞的是________；若僅有圖乙中出現(xiàn)錯誤，丙中合成的多肽鏈的氨基酸序列________(填“一定”或“不一定”)發(fā)生改變。 (5)圖丙中顯示一個α鏈上結合多個核糖體，這種數(shù)量關系的意義是________________________________________________________________________。 圖丙中所示核糖體的移動方向是________。判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。 解析：(1)圖甲過程DNA分子的兩條鏈均作為模板，是DNA分子的復制過程，該過程發(fā)生在細胞分裂間期，體現(xiàn)的特點是邊解旋邊復制、半保留復制。(2)圖乙表示轉錄過程，Y為RNA聚合酶。b部位發(fā)生DNA的轉錄，堿基配對方式可能有T－A、A－U、C－G、G－C。(3)正常情況下，由于基因的選擇性表達，同一個體不同體細胞內不完全相同的物質是RNA和蛋白質。(4)若在甲、乙、丙過程中堿基配對出現(xiàn)錯誤，其遺傳效應可傳遞到子代細胞的是甲(DNA復制)；若僅有圖乙中轉錄出現(xiàn)錯誤，由于密碼子的簡并性，則翻譯合成的多肽鏈的氨基酸序列不一定發(fā)生改變。(5)一個α鏈上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，其意義在于少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質。圖丙表示翻譯過程，可根據(jù)合成的肽鏈的長短判斷核糖體的移動方向，即隨著翻譯的進行，越接近終止密碼子處，肽鏈越長，由此可判斷核糖體的移動方向是由左向右。 答案：(1)DNA的復制　細胞分裂間期　邊解旋邊復制、半保留復制　(2)RNA聚合酶　T－A、A－U、C－G、G－C　(3)RNA和蛋白質　基因的選擇性表達 (4)甲　不一定　(5)少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質　由左向右　合成的肽鏈的長短，即越接近終止密碼子處，肽鏈越長 13．(2019屆高三蘇州模擬)如圖是人體細胞中某DNA分子結構及相關變化示意圖，①～⑤表示相關生理過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中Ⅰ的全稱是________________。 (2)發(fā)生①②的主要場所是________。由圖可知，①②是邊解旋邊雙向復制，其生物學意義是________________________________________。 (3)人體皮膚長時間接受紫外線照射，可能會導致病變的發(fā)生，進而引發(fā)皮膚癌，該變異通常________(填“會”或“不會”)遺傳給子代。 (4)④⑤過程形成c鏈需要________酶的參與，下列細胞中能發(fā)生④⑤過程的有________。 A．漿細胞 B．神經(jīng)細胞 C．成熟的紅細胞 D．記憶細胞 解析：圖中①②以DNA分子的兩條鏈作為模板合成子代DNA分子，該過程表示DNA分子的復制；圖中④⑤以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA，該過程表示轉錄。(1)DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，所以圖中Ⅰ的全稱是鳥嘌呤脫氧核苷酸。(2)由于DNA分子主要分布在細胞核中，所以發(fā)生①②的主要場所是細胞核。由圖可知，①②是邊解旋邊雙向復制，從而提高了DNA分子的復制效率。(3)人體皮膚長時間接受紫外線照射，可能會導致病變的發(fā)生，進而引發(fā)皮膚癌。由于皮膚癌細胞屬于體細胞，所以產生的基因突變不會遺傳給子代。(4)④⑤過程表示轉錄，所以形成c鏈需要RNA聚合酶的參與。漿細胞、神經(jīng)細胞和記憶細胞中有細胞核和多種細胞器，都能發(fā)生④⑤過程，而成熟的紅細胞中沒有細胞核和多種細胞器，不能發(fā)生④⑤過程。 答案：(1)鳥嘌呤脫氧核苷酸 (2)細胞核　提高了DNA分子的復制效率　(3)不會　(4)RNA聚合　ABD